立体声环绕音效增强电路

摘要

本发明涉及一种立体声环绕音效增强电路，以输入第一级滤波电路对左右声道主信号进行高通滤波同时，以差值采样电路取左右声道信号的差值，并以第二级滤波电路对差值信号进行滤波处理，然后分别叠加于滤波后的左右声道主信号而输出，从而使立体声环绕音效得到增强。其优点是：结构简单，低成本，可广泛应用于手机，便携式设备的音频功率电路中。

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路，尤其是一种立体声环绕音效增强电路。

背景技术

早期由于受到技术的限制，人们记录和播放音频的方式，是以单声道为主的。即使是通过两个扬声器回放单声道信号，我们可以明显感觉到声音是从两个音箱中间传递到我们耳朵里的。单声道缺乏对声音的位置定位，而立体声技术则彻底改变了这一状况，声音在录制过程中被分配到两个独立的声道，从而达到了很好的声音定位效果。这种技术在音乐欣赏中显得尤为有用，听众可以清晰地分辨出各种乐器来自的方向，从而使音乐更富想象力，更加接近于临场感受。但立体声的缺陷也十分明显，最明显就是对音箱的位置摆放要求较高，摆位的不好会直接影响声音的表达。近年来一种虚拟环绕立体声技术可以使两路立体声信号在数字处理后，通过左右两个音箱，产生三维的环绕声场效果。但在便携式设备上由于空间限制，左右扬声器距离过近，其立体声效果和3D环绕效果也会大受影响。要消除这种影响，传统的解决方法是采用适当的滤波器矩阵对双声道音频信号进行分别滤波，使左耳只听到左侧扬声器发出的声音，右耳只听到右侧扬声器发出的声音。但采取该方式需要用到结构和算法比较复杂的数字滤波器，无法应用于手机等便携式设备上。

鉴于以上原因，一种结构简单，低成本的立体声环绕音效增强电路就成了一种需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种立体声环绕音效增强电路，是一种结构简单、成本低廉的立体声环绕音效增强电路。

按照本发明提供的技术方案，所述立体声环绕音效增强电路包括：

滤波电路，包括第一级输入滤波电路和第二级滤波电路，其中第一级滤波电路对左右声道音频信号进行滤波处理，用于去除低频干扰信号；第二级滤波电路对差值信号进行滤波处理；

差值采样电路，用于求取左右声道的信号差值；

反馈电路，用于叠加滤波后的左右声道主信号而输出；

主功率放大器，用于放大左右声道主信号；

以第一级输入滤波电路对左右声道主信号进行滤波同时，用差值采样电路取左右声道信号的差值，并以第二级滤波电路对差值信号进行滤波处理，再由反馈电路分别叠加于滤波后的左右声道主信号，最终通过主功率放大器输出。

所述第一级输入滤波电路是一阶高通滤波器，一般其截止频率在30Hz。

所述第二级滤波电路是二阶高通滤波器，一般其截止频率在8KHz。所述第二级滤波电路的截止频率为可调，用以补偿失真的立体声和环绕音效。

所述差值采样电路由一个减法器构成。

所述第一级输入滤波电路增益为-1。所述第二级滤波电路增益为+1。

本发明的优点是：结构简单，低成本，可广泛应用于手机，便携式设备的音频功率电路中。

附图说明

图1是本发明的模块结构框图。

图2是本发明的硬件逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本发明提出了一种立体声环绕音效增强的电路的实现方法，在对左右声道主信号进行高通滤波同时，对左右声道的信号差进行滤波处理，然后分别叠加于左右主信号，从而使立体声环绕音效得到增强。

本发明的立体声环绕音效增强电路装置，主要包括滤波电路，差值采样电路，反馈电路。其中差值采样电路用于求取左右声道的信号差值。而滤波电路包括第一级输入滤波电路和第二级滤波电路，第一级输入滤波电路，分别对左右声道音频信号进行滤波处理，其截止频率在30Hz，用于去除低频干扰信号。第二级滤波电路对差值信号进行滤波处理，其截止频率在8KHz，然后分别由反馈电路叠加于滤波后的左右声道主信号而输出，从而使立体声环绕音效得到增强。反馈电路用于叠加滤波后的左右声道主信号而输出。主功率放大器，用于放大左右声道主信号。

以第一级输入滤波电路对左右声道主信号进行滤波同时，用差值采样电路取左右声道信号的差值，并以第二级滤波电路对差值信号进行滤波处理，再由反馈电路分别叠加于滤波后的左右声道主信号。左右声道的差值信号经过差值采样电路后由反馈电路分别叠加于左右声道信号之上，形成一个差值的二阶高通滤波电路，最终通过主功率放大器输出。

如图1所示，本实施例由功率放大器A，输入滤波电路B，反馈电路C，差值采样电路D等功能模块组成。其中功率放大器A和反馈电路C组成常规的功放系统，其结构为AB类。输入滤波电路B和差值采样电路D用于音效增强。

左右声道音频信号首先进入一个输入滤波电路，该电路是一个一阶高通滤波器，分别对左右声道音频信号进行滤波处理，其截止频率为一般该值在30Hz左右，用于滤去低频干扰信号。输入信号进入功率放大器，其信号增益左右声道的差值信号经过差值采样电路分别叠加于左右声道信号之上，形成一个差值的二阶高通滤波电路，其截止频率为一般该值在8KHz左右，在实际应用中，C3值可以根据实际需要在一定范围内变动，调整所述第二级滤波电路的截止频率，可用于补偿失真的立体声和环绕音效。

在具体电路应用时，一般

R3＝R4＝R5＝R6＝R7＝R

R1＝R2＝2R

左右输出信号传递函数

OUT(L)＝Z1×IN(L)-Z2×[IN(L)-IN(R)]

OUT(R)＝Z1×IN(R)+Z2×[IN(L)-IN(R)]

其中，Z1为一阶高通滤波器，其截止频率$f_{L1}=\frac{1}{2\pi R_1{C}_1},$信号增益

Gm＝-1(幅度与原来信号相同，相位相反)

Z2为二阶高通滤波器，其截止频率$f_{L2}=\frac{1}{4\pi R_7{C}_3}.$信号增益

Gm＝1(幅度和相位与原来信号都相同)。